本實用新型涉及一種交直流混合電場測量系統，屬于直流和工頻強電感應測量技術和高壓工程安全生產領域。

背景技術：

隨著我國國民經濟的高速發(fā)展，電力需求與俱增；同時我國負荷中心與能源中心的逆向分布，使得我國電網建設承擔著大范圍優(yōu)化資源配置的重要作用。經濟發(fā)達地區(qū)土地資源稀缺，負荷集中，環(huán)境保護壓力大，因此將一次能源在能源中心轉化為清潔二次能源，再輸送到這些區(qū)域是緩解這些區(qū)域環(huán)境壓力的主要途徑經濟發(fā)達地區(qū)電網密集，使得線路路徑越來越緊張，電網建設也逐漸受到線路路徑選擇的制約，輸電用地的拆遷等費用更是日益昂貴，在線路投資中比例越來越大，甚至出現拆遷費遠遠大于工程造價的情況。而且，華東等局部區(qū)域由于線路走廊趨緊張，目前已采取了交流特高壓、直流特高壓、直流線路極導線垂直配列，雙回直流線路同塔架設等工程和技術措施以改善環(huán)境和減小對走廊的占用；但輸電線路路徑選擇仍然十分閑難，改造現有輸電線路走廊或在線路設計時，使多條超特高壓交直流線路同塔架設，有效提高單位走廊輸送容量，可有效節(jié)省土地資源，減小輸電線路環(huán)境影響，是線路走廊緊張地區(qū)的線路設計的最優(yōu)選擇。

工程上已經提出了特高壓交直流線路泡合同塔架設的需求。而輸電線路交直流混合架設時，交直流線路導線間距離較小，相互影響使得導線表面電位梯度不同程度的變大，混合線路的電磁環(huán)境較單回路交流或直流更為復雜，影響范剛較單回路交、直流線路大。雖然交直流電暈模式不盡相同，但由其產生的電暈噪聲、無線電干擾的環(huán)境影響、測量方法、評價依據基本相同。而混合架設線路的交流電場和直流合成電場相互影響，形成了一個變化的混合電場。且由于交流電場和直流場對周圍環(huán)境的影響機理不盡相同，測量儀器、測量方法不同，如何測量、評價混合電場的影響，避免工程運行后出現投訴和糾紛，同時，強電磁場環(huán)境中的感應電觸電，作業(yè)人員輕者造成麻痛，重者造成傷亡。還有就是直接誤觸高壓帶電設備觸電，這種情況下一定會造成作業(yè)人員重傷或死亡。以往人們對于感應電觸電的防護采取的主要措施是通過穿絕緣手套和絕緣鞋的方法防止觸電，由于感應電電壓往往很高，超過普通絕緣手套和絕緣鞋的耐壓水平，起不到絕緣效果，而絕緣水平高的手套和鞋，因為太笨拙穿著時無法工作，所以目前對感應電的防護還沒有好的辦法，導致一線員工在作業(yè)過程中經常被感應電傷害。對于現場工作的一線員工誤走帶電間隔和帶電線路造成的直接觸電事故的防護，傳統的防護方法只是通過加強管理的手段來避免，技術上沒有任何措施，一旦發(fā)生觸電，肯定要造成觸電人員的傷亡，是急需解決的制約工程建設的重大問題。因此研究混合架設線路的混合電場具有重大的社會效益和重要的技術經濟意義。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種交直流混合電場測量系統。

為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：

一種交直流混合電場測量系統，包括交流電場傳感器、直流電場傳感器、第一高倍儀用放大電路、第二高倍儀用放大電路、檢波濾波電路、帶通濾波電路、第一信號調理電路、第二信號調理電路和單片機；

所述交流電場傳感器的輸出端與第一高倍儀用放大電路的輸入端連接，所述第一高倍儀用放大電路的輸出端與檢波濾波電路的輸入端連接，所述檢波濾波電路的輸出端與第一信號調理電路的輸入端連接，所述第一信號調理電路的輸出端與單片機連接，所述直流電場傳感器的輸出端與第二高倍儀用放大電路的輸入端連接，所述第二高倍儀用放大電路的輸出端與帶通濾波電路的輸入端連接，所述帶通濾波電路的輸出端與第二信號調理電路的輸入端連接，所述第二信號調理電路的輸出端與單片機連接。

交流電場傳感器包括上感應極板、下感應極板、并聯電容、上極板接線端子和下極板接線端子；所述上感應極板和下感應極板之間絕緣，所述上感應極板和下感應極板的內側相對，并且相對的內側之間設置有并聯電容，所述上極板接線端子與上感應極板的內側連接，所述下極板接線端子與下感應極板的內側連接，所述上極板接線端子和下極板接線端子為交流電場傳感器的輸出端。

所述上感應極板和下感應極板均為球面型，凹陷的一側為內側。

直流電場傳感器包括旋轉片、靜止片、旋轉軸、信號拾取電阻和驅動裝置，所述旋轉片和靜止片同軸平行設置，所述旋轉片和靜止片之間絕緣，所述旋轉片在旋轉軸的帶動下轉動，所述驅動裝置驅動旋轉軸，所述旋轉片接地，所述靜止片固定不動，所述靜止片通過信號拾取電阻接地。

所述靜止片的中心處設置有通孔，所述旋轉軸的端部穿過通孔與旋轉片連接。

所述旋轉片和靜止片結構一致，均為每隔一定角度設有扇形孔的圓片。

本實用新型所達到的有益效果：本實用新型實現了一種交直流混合電場測量系統，能夠實現交流電場強度、直流電場強度及交直流混合電場強度的測量，具有較高的工程應用及科學研究的使用價值。

附圖說明

圖1為本實用新型系統的結構框圖。

圖2為交流電場傳感器的結構示意圖。

圖3為直流電場傳感器的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。

一種交直流混合電場測量系統，具體如圖1所示，包括交流電場傳感器、直流電場傳感器、第一高倍儀用放大電路、第二高倍儀用放大電路、檢波濾波電路、帶通濾波電路、第一信號調理電路、第二信號調理電路、單片機和顯示屏。

交流電場傳感器的輸出端與第一高倍儀用放大電路的輸入端連接，第一高倍儀用放大電路的輸出端與檢波濾波電路的輸入端連接，檢波濾波電路的輸出端與第一信號調理電路的輸入端連接，第一信號調理電路的輸出端與單片機連接，直流電場傳感器的輸出端與第二高倍儀用放大電路的輸入端連接，第二高倍儀用放大電路的輸出端與帶通濾波電路的輸入端連接，帶通濾波電路的輸出端與第二信號調理電路的輸入端連接，第二信號調理電路的輸出端與單片機連接，所述顯示屏與單片機連接。

如圖2所示，交流電場傳感器包括上感應極板1、下感應極板2、并聯電容3、上極板接線端子4和下極板接線端子5；上感應極板1和下感應極板2均為球面型，凹陷的一側為內側，上感應極板1和下感應極板2之間絕緣，上感應極板1和下感應極板2的內側相對，并且相對的內側之間設置有并聯電容3，上極板接線端子4與上感應極板1的內側連接，下極板接線端子5與下感應極板2的內側連接，上極板接線端子4和下極板接線端子5為交流電場傳感器的輸出端。

如圖3所示，直流電場傳感器包括旋轉片6、靜止片7、旋轉軸8、信號拾取電阻10和驅動裝置9，旋轉片6和靜止片7結構一致，均為每隔一定角度設有扇形孔的圓片，旋轉片6和靜止片7同軸平行設置，旋轉片6和靜止片7之間絕緣，靜止片7的中心處設置有通孔，旋轉軸8的端部穿過通孔與旋轉片6連接，旋轉片6在旋轉軸8的帶動下轉動，驅動裝置9驅動旋轉軸8，這里采用電機，旋轉片6接地，靜止片7固定不動，靜止片7通過信號拾取電阻10接地。

上述系統的工作過程為：交流電場傳感器由上感應極板1和下感應極板2對交流電場強度進行感應，產生相應的感應電荷，通過上極板接線端子4和下極板接線端子5輸出感應電荷與并聯電容3轉換出的感應電壓，通過感應電壓與交流電場之間的關系（感應電壓與交流電場之間的關系為已知的技術）可得到交流電場；直流電場傳感器由于靜止片7在旋轉片6轉動時曝露與直流電場中的面積不同，因而就可在信號拾取電阻10上形成一個周期性變化的交變電流，該電流與被測直流電場大小成正比，通過信號拾取電阻10產生壓降，可確定被測直流電場的大小（壓降與直流電場的關系為已知的技術）；通過交流電場和直流電場的疊加可得到交直流混合電場。

上述系統能夠實現交流電場強度、直流電場強度及交直流混合電場強度的測量，具有較高的工程應用及科學研究的使用價值。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本實用新型的保護范圍。